套管完整性测试

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-04-16  

本检测详细阐述了油气井工程中套管完整性测试的核心内容。文章系统性地介绍了测试所涵盖的关键检测项目、广泛的检测范围、主流的检测方法与技术,以及所需的专用仪器设备。通过四个主要部分,为读者提供了关于确保井筒屏障完整性、预防井控风险及保障长期安全生产的全面技术指南。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

套管抗内压强度测试:通过向套管内施加高于预期地层压力的流体压力,验证其抵抗内部压力而不发生破裂或变形失效的能力。

套管抗外挤强度测试:模拟地层外挤压力,评估套管在外部均匀或非均匀载荷作用下抵抗挤毁变形的结构完整性。

套管连接螺纹密封性测试:专门针对套管接箍螺纹连接处,检验其在高压下的密封性能,防止流体沿螺纹泄漏。

套管水泥环胶结质量评价:评估固井水泥与套管及地层之间的胶结状况,确保层间封隔有效,防止窜流。

套管壁厚与腐蚀检测:测量套管剩余壁厚,识别由电化学腐蚀、磨损或冲蚀导致的壁厚减薄区域。

套管几何变形检测:检测套管存在的椭圆度变化、弯曲、凹陷、缩径或扩径等机械变形。

套管泄漏点定位:精确查找并定位套管本体、接箍或附件上存在的微小或宏观泄漏点。

套管材料力学性能评估:通过间接或取样方式,评估套管钢材的屈服强度、抗拉强度等力学性能是否退化。

套管下深与方位测量:精确测定套管的实际下入深度、井斜方位,验证其是否符合设计轨迹。

套管附件完整性检查:对浮鞋、浮箍、扶正器、分级箍等附件的功能与结构完整性进行测试与评估。

检测范围

表层套管与技术套管:对井口附近及中间深度下入的套管进行完整性验证,保障后续钻井作业安全。

生产套管与油层套管:对最终下入并用于油气生产的套管进行全井段或重点段测试,是长期生产安全的关键。

套管接箍与螺纹连接区域:将每个螺纹连接处作为重点检测范围,因其是泄漏和失效的高发区域。

射孔井段及其邻近区域:重点检测因射孔作业产生冲击和应力集中而可能受损的套管段。

腐蚀敏感井段:针对已知存在高矿化度地层水、酸性气体(如H2S、CO2)或异常温度压力的井段进行重点检测。

套管鞋附近区域:检测套管底部(套管鞋)的密封性和结构完整性,防止环空压力传递或地层流体涌入。

套管磨损严重井段:在定向井、水平井中,检测因钻柱长期摩擦导致套管壁厚显著减薄的井段。

固井质量可疑井段:根据水泥胶结测井(CBL/VDL)结果,对胶结质量差、可能存在窜槽的井段进行针对性测试。

已修复或打捞过的套管段:对历史上进行过补贴、磨铣、打捞等作业的套管段进行复检,评估修复效果和当前状态。

全井筒系统性评估:对整个井筒的套管系统进行从井口到井底的完整性状态综合评估与风险分级。

检测方法

水压(气压)试验:最常用的方法,向密闭套管段内泵入清水或气体,稳压观察压力降,评估整体密封强度。

多臂井径测井:使用多个独立测量的机械臂,精确测量套管内壁的半径变化,识别变形、腐蚀和结垢。

电磁探伤测井:利用电磁感应原理,检测套管壁厚的整体减薄和局部腐蚀,对内外壁缺陷均敏感。

超声波成像测井:通过旋转超声换能器,高分辨率扫描套管内壁,直接成像显示腐蚀坑、裂纹和孔洞。

声波/超声波测厚:使用单点或阵列超声波探头,精确测量套管局部剩余壁厚,常用于地面管材或井口部位。

噪声测井与温度测井:通过检测流体泄漏产生的特定噪声信号或泄漏点引起的温度异常来定位泄漏位置。

封隔器座封与测试:使用井下封隔器隔离特定套管段,进行分段压力测试,精确评估局部完整性。

示踪剂检测法:向套管内或环空注入化学或放射性示踪剂,通过监测其运移路径来识别微小的泄漏通道。

机械式通径规检测:下入规定直径的通径规,验证套管内径是否满足后续工具下入和作业的基本要求。

工程力学分析与建模:结合测井数据、作业历史和材料属性,建立力学模型,预测套管在复杂载荷下的长期完整性。

检测仪器设备

高压试压泵组:提供高压流体(通常为清水)源,用于进行套管抗内压和密封性测试的核心地面设备。

多臂井径仪:井下仪器,通常具有16、24、40或60个独立测量臂,用于高精度测量套管内径轮廓。

电磁厚度测井仪:基于涡流或漏磁原理的井下仪器,用于连续测量平均壁厚和检测大面积腐蚀。

超声波成像测井仪:集成旋转超声探头和井下电路,可提供套管内壁的360度声学图像,分辨率高。

高精度压力计与数据记录仪:在压力测试中实时监测、记录并分析压力-时间曲线,灵敏度极高。

井下封隔器与测试阀:用于隔离目标测试层段,创造局部测试环境,实现分段评价。

噪声/温度组合测井仪:能够同时采集井下噪声频谱和温度剖面,用于综合判断流体泄漏情况。

地面直读式测井系统:通过电缆将井下仪器数据实时传输至地面,使工程师能够即时监控和分析测试结果。

通径规:标准尺寸的铝制或钢制短节,用于验证套管最小内径,确保井筒畅通。

数据分析与解释软件:专用的测井解释和力学分析软件,用于处理海量测井数据,生成可视化报告和风险评估图。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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